金剛石油石超精加工陶瓷軸承溝道實(shí)驗
國內外有許多學(xué)者針對軸承超精加工進(jìn)行了研究,但工程陶瓷具有難加工的特點(diǎn),其加工機理較為復雜,目前尚未有學(xué)者對工程陶瓷軸承溝道超精加工進(jìn)行詳細研究。沈陽(yáng)建筑大學(xué)的學(xué)者們以氧化鋯軸承套圈外圈為研究對象,通過(guò)ABAQUS軟件建立金剛石油石超精加工氧化鋯軸承溝道模型,通過(guò)動(dòng)力分析得到油石超精加工溝道表面的應力分布情況,同時(shí)通過(guò)觀(guān)察超精加工后溝道表面形貌,來(lái)研究超精加工去除方式。通過(guò)改變工件切線(xiàn)速度,油石壓力,長(cháng)、短行程擺動(dòng)速度等超精加工工藝參數,確定超精加工過(guò)程中加工參數對軸承溝道表面粗糙度的影響,并確定主次影響因素,獲得高精度氧化鋯陶瓷軸承超精加工工藝。
學(xué)者用ABAQUS軟件建立金剛石油石超精加工氧化鋯軸承溝道有限元模型,分析其加工機理,并利用金剛石油石對氧化鋯軸承溝道進(jìn)行超精加工,獲取超精加工后溝道表面粗糙度及表面形貌,研究超精加工應力對氧化鋯軸承溝道表面質(zhì)量的影響。結果表明:工件切線(xiàn)速度由150m/min增加到450m/min,表面應力減小,表面粗糙度值由0.0912μm下降到0.0593μm,隨后增大;油石壓力由0.2MPa增加到0.8MPa,表面應力增大,表面粗糙度值由0.1942μm下降到0.0322μm;當金剛石油石的長(cháng)、短行程擺動(dòng)速度增加,軸承溝道表面應力增大,其表面粗糙度值分別由0.0716μm增加到0.0858μm和0.062μm7增加到0.1008μm。適當提高工件切線(xiàn)速度、油石壓力、長(cháng)行程擺蕩速度,降低短行程振蕩速度有助于改善加工質(zhì)量。
實(shí)驗結論:1、基于A(yíng)BAQUS的金剛石油石超精加工氧化鋯陶瓷軸承溝道仿真模型,可以得出超精參數對陶瓷軸承溝道表面接觸應力的影響。金剛石油石與軸承溝道表面接觸應力隨工件切線(xiàn)速度的提高而減小,隨油石壓力的增大而增大,隨油石擺動(dòng)速度的提高而增大。2、在超精加工階段,適當提高工件切線(xiàn)速度、油石壓力、長(cháng)行程擺蕩速度,降低短行程振蕩速度有助于改善加工質(zhì)量。超精加工階段的最佳工藝參數為:工件切線(xiàn)速度350m/min,油石壓力0.8MPa,長(cháng)行程擺蕩速度800U/min,短行程振蕩速度1600U/min。3、通過(guò)對超精加工前后氧化鋯陶瓷軸承溝道表面形貌的分析,超精加工的去除方式以塑性去除為主。
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